我國(guó)甲醇生產(chǎn)工藝及發(fā)展趨勢(shì)模板

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。中國(guó)甲醇生產(chǎn)工藝及發(fā)展趨勢(shì)摘要:對(duì)幾種甲醇生產(chǎn)工藝的介紹,并對(duì)全球甲醇工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)甲醇工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的分析,來更好的認(rèn)識(shí)甲醇市場(chǎng)。關(guān)鍵詞:甲醇工藝流程現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)前言:甲醇系結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的飽和一元醇,化學(xué)式CH3OH。又稱”木醇”或”木精”。無色澄清液體,有刺激性氣味。微有乙醇樣氣味,易揮發(fā),易流動(dòng),燃燒時(shí)無煙有藍(lán)色火焰,能與水、醇、醚等有機(jī)溶劑互溶,能與多種化合物形成共沸混合物,能與多種化合物形成溶劑混溶,溶解性能優(yōu)于乙醇,能溶解多種無機(jī)鹽類,如碘化鈉、氯化鈣、硝酸銨、硫酸銅、硝酸銀、氯化銨和氯化鈉等。易燃,熔點(diǎn)(℃):-97.8,沸點(diǎn)(℃):64.8,蒸氣能與空氣形成爆炸極限6.0%-36.5%(體積)。有毒,誤飲5～10毫升能雙目失明,大量飲用會(huì)導(dǎo)致死亡。甲醇主要用于精細(xì)化工、塑料等領(lǐng)域,用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)品,也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。近幾年在新能源方面、作有機(jī)物的萃取劑和酒精的變性劑等方面應(yīng)用較多。甲醇一般由一氧化碳與氫氣反應(yīng)制得。甲醇生產(chǎn)工藝甲醇生產(chǎn)主要分為原料氣制備、變換和脫碳、氣體凈化、氣體壓縮、甲醇合成、粗甲醇精餾以及安全環(huán)境保護(hù)(如廢催化劑回收、水處理)等工序。原料氣制備的方法主要有煤氣化法(主要有煤漿氣化和煤粉氣化,如德士古TEXACO水煤漿氣化、謝爾SHELL干粉煤氣化、GSP干粉煤氣化、魯奇碎煤氣化和UGI常壓氣化)、天然氣轉(zhuǎn)化法、焦?fàn)t煤氣法;原料氣處理、精制、壓縮工藝的生產(chǎn)則同傳統(tǒng)的合成氨生產(chǎn)工藝類似;甲醇合成工藝則有:ICI低壓甲醇合成工藝、Lurgi低壓甲醇合成工藝、TEC的新型反應(yīng)器以及正趨向成熟的液相法甲醇合成工藝。1.1煤制甲醇生產(chǎn)工藝煤與來自空分的氧氣在氣化爐內(nèi)制得高CO含量的粗煤氣,按照一定碳?xì)浔燃尤際2,再經(jīng)凈化工序?qū)⒍嘤嗟腃O2和硫化物脫除后得到甲醇合成氣。由于煤制甲醇碳多氫少,必須從合成池放氣中回收氫來降低煤耗和能耗?；厥盏臍錃馀c凈化后的氣體形成甲醇所需的合成氣,經(jīng)過壓縮、合成等工序制得含水粗甲醇,經(jīng)過精餾工序精制得到產(chǎn)品甲醇。煤經(jīng)氣化制取合成氣,再由合成氣在銅基催化劑條件下合成甲醇的典型流程見圖1.1。圖1.1煤制甲醇工藝圖上述生產(chǎn)工序中,氣化和合成是兩個(gè)決定性的工藝。氣化合成工藝主要有ICI低壓甲醇合成工藝、Lurgi低壓甲醇合成工藝、TEC的新型反應(yīng)器以及正趨向成熟的液相法甲醇合成工藝,而空分、變換、凈化、壓縮、氫回收、精餾均為常見工藝,與相關(guān)行業(yè)(如冶金、合成氨工業(yè))的工藝基本一致。煤制甲醇的耗煤情況與生產(chǎn)設(shè)備有關(guān),也與使用煤種有關(guān),一般情況下,噸甲醇耗煤1.5-1.8噸。1.2焦?fàn)t煤氣制甲醇生產(chǎn)工藝焦化企業(yè)在煉焦過程中要產(chǎn)生大量的焦?fàn)t煤氣,據(jù)測(cè)算,每生產(chǎn)1噸焦炭可產(chǎn)生400m3焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣是一種富氫氣體,含有55%-69%的H2,23%-27%的CH4,5%-8%的CO,是非常理想的化工原料。當(dāng)前,世界上只有中國(guó)擁有焦?fàn)t煤氣制取甲醇的技術(shù)。底,化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院首次在云南曲靖制供氣公司建成焦?fàn)t煤氣制甲醇裝臵,甲醇年產(chǎn)8萬噸,河北建滔年產(chǎn)10萬噸焦?fàn)t煤氣制甲醇裝臵投產(chǎn),國(guó)內(nèi)第三套為山東滕州盛隆煤焦化公司年產(chǎn)10萬噸焦?fàn)t煤氣制甲醇裝臵。當(dāng)前,云南、陜西、山東、河北、黑龍江、內(nèi)蒙、山西等地的數(shù)十家企業(yè)簽訂了建設(shè)甲醇項(xiàng)目山東兗礦國(guó)際焦化公司20萬噸焦炭暨20萬噸甲醇項(xiàng)目,于12月16日全面建成投產(chǎn)開灤精煤公司30萬噸焦?fàn)t煤氣制甲醇項(xiàng)目,初投入使用,該項(xiàng)目采用中國(guó)獨(dú)有的純氧轉(zhuǎn)化工藝。隨著近年來中國(guó)甲醇企業(yè)新增裝臵快速發(fā)展,焦?fàn)t氣制甲醇裝臵也逐漸增多,主要集中在山東、西北和華北地區(qū),中國(guó)焦?fàn)t氣制甲醇產(chǎn)能達(dá)到593萬噸,占總產(chǎn)能16%左右。焦?fàn)t煤氣制取甲醇的關(guān)鍵技術(shù)是將焦?fàn)t煤氣中的甲烷及少量多碳烴轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫?；竟に囀墙?fàn)t煤氣首先經(jīng)低壓壓縮,然后進(jìn)行有機(jī)硫加H2轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫,精脫硫后加壓催化部分氧化,使焦?fàn)t氣中的烴類進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使之成為CO+H2,加壓合成粗甲醇,經(jīng)過精餾產(chǎn)出精甲醇。圖2.2焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝圖圖1.2焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝圖1.3天然氣制甲醇生產(chǎn)工藝以天然氣為原料制甲醇的生產(chǎn)工藝主要由預(yù)轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化、壓縮、合成和精餾等單元組成。以天然氣為原料是國(guó)際上甲醇生產(chǎn)的主要原料路線,特別是具有豐富廉價(jià)天然氣資源的國(guó)家和地區(qū)。國(guó)際上天然氣制甲醇裝臵具有規(guī)模大、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。天然氣制甲醇與煤制甲醇工藝上的主要區(qū)別在合成氣的生產(chǎn)部分。煤氣化生產(chǎn)的合成氣中CO的含量為30%,不能滿足甲醇合成對(duì)氫碳比(H2-CO2)/(CO+CO2)等于2.05的要求,因此需要進(jìn)行變換,將CO轉(zhuǎn)化為CO2,變換后的合成氣還要經(jīng)過凈化除去硫和CO2,才能達(dá)到甲醇合成的要求。天然氣制合成氣的工藝流程較之煤制合成氣要簡(jiǎn)單的多,天然氣經(jīng)預(yù)轉(zhuǎn)化脫硫后,只需調(diào)整合適的水碳比,轉(zhuǎn)化后的合成氣即達(dá)到甲醇合成的要求。因此天然氣制甲醇工藝技術(shù)可靠、流程短、設(shè)備少、操作簡(jiǎn)單,適合于建設(shè)大型或超大型醇裝置。圖1.3天然氣制甲醇工藝圖1.4油制甲醇的生產(chǎn)方法工業(yè)上用油來制取甲醇的油品主要有二類:一類是石腦油,另一類是重油.原油精餾所得的220℃以下的餾分稱為輕油,又稱石腦油.以石腦油為原料生產(chǎn)合成氣的方法有加壓蒸汽轉(zhuǎn)化法,催化部分氧化法、加壓非催化部分氧化法、間歇催化轉(zhuǎn)化法等.當(dāng)前用石腦油生產(chǎn)甲醇原料氣的主要方法是加壓蒸汽轉(zhuǎn)化法。石腦油的加壓蒸汽轉(zhuǎn)化需在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)化爐中進(jìn)行.轉(zhuǎn)化爐設(shè)置有輻射室與對(duì)流室,在高溫、催化劑存在下進(jìn)行烴類蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng).石腦油經(jīng)蒸汽轉(zhuǎn)化后,其組成恰可滿足合成甲醇之需要.既無需在轉(zhuǎn)化前后補(bǔ)加二氧化碳或設(shè)二段轉(zhuǎn)化,也無需經(jīng)變換、脫碳調(diào)整其組成。重油是石油煉制過程中的一種產(chǎn)品,根據(jù)煉制方法不同,可分為常壓重油、減壓重油、裂化重油及它們的混合物.以重油為原料制取甲醇原料氣有部分氧化法與高溫裂解法兩種途徑.裂解法需在1400℃以上的高溫下,在蓄熱爐中將重油裂解,雖然能夠不用氧氣,但設(shè)備復(fù)雜,操作麻煩,生成炭黑量多.重油部分氧化是指重質(zhì)烴類和氧氣進(jìn)行燃燒反應(yīng),反應(yīng)放熱,使部分碳?xì)浠衔锇l(fā)生熱裂解,裂解產(chǎn)物進(jìn)一步發(fā)生氧化、重整反應(yīng),最終得到以H2、CO為主,及少量CO2、CH4的合成氣供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成氣,由于原料重油中碳?xì)浔雀?合成氣中一氧化碳與二氧化碳含量過量,需將部分合成氣經(jīng)過變換,使一氧化碳與水蒸氣作用生成氫氣與二氧化碳,然后脫除二氧化碳,以達(dá)到合成甲醇所需之組成。合成后的粗甲醇需經(jīng)過精制,除去雜質(zhì)與水,得到精甲醇.如今各地的制法各不相同,主要以原料選擇來決定,中國(guó)大部分甲醇生產(chǎn)以煤為原料,氣化裝置規(guī)模和占地面積都比較大。當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤制甲醇每噸產(chǎn)品能耗為50-60GJ(1GJ=109焦耳,熱量單位),耗煤1.6噸左右,耗水20-30噸;以天然氣為原料生產(chǎn)的甲醇每噸產(chǎn)品能耗約為40GJ,耗天然氣900-1150立方米,耗水16-20噸;中國(guó)小型聯(lián)醇裝臵每噸產(chǎn)品能耗則高達(dá)70GJ。國(guó)外大型甲醇裝置基本都以天然氣為原料,以中東和中南美洲為代表的國(guó)外甲醇裝臵普遍規(guī)模較大,如當(dāng)前國(guó)際上最大規(guī)模的甲醇裝置產(chǎn)能已達(dá)到170萬噸/年,大型設(shè)備耗能降低,平均每噸產(chǎn)品耗能只有25-30GJ,耗天然氣760-920立方米,耗水10-15噸。2.甲醇工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2.1全球甲醇工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)從起,世界甲醇生產(chǎn)能力出現(xiàn)了甲醇史上最短時(shí)間內(nèi)最大規(guī)模的增長(zhǎng)。,世界甲醇總產(chǎn)能達(dá)3803萬噸,需求量為2817萬噸/年,裝臵開工率為76.5%;,世界甲醇總產(chǎn)能達(dá)到4060萬噸/年,產(chǎn)量為3300萬噸,裝臵平均開工率為81.3%;,世界甲醇總生產(chǎn)能力接近4800萬噸,總需求達(dá)3680萬噸;以來,全球甲醇產(chǎn)能不斷快速提高,至底全球甲醇產(chǎn)能近1億噸。同時(shí),需求量與產(chǎn)量也在穩(wěn)步提升。近年來全球甲醇需求年均增長(zhǎng)率超過4%,相當(dāng)于新建一座世界規(guī)模甲醇廠的年產(chǎn)量。圖2.1是全球甲醇規(guī)模和需求的條形折線圖:2.1全球甲醇規(guī)模和需求近幾年全球甲醇供需基本平衡,但生產(chǎn)和消費(fèi)格局已發(fā)生了重大變化。全球甲醇產(chǎn)能和產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要來自亞洲和中東等低成本地區(qū),歐美等高成本地區(qū)不但沒有增長(zhǎng),有的還在減小?，F(xiàn)在以中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家為代表的亞太國(guó)家,作為甲醇新興市場(chǎng)潛在應(yīng)用不斷開發(fā)。國(guó)際輿論普遍認(rèn)為,5年以后,這一地區(qū)可能成為決定世界甲醇市場(chǎng)發(fā)展方向的極具影響力的因素,其正在成為一支不可忽視的中堅(jiān)力量。近期世界甲醇價(jià)格的預(yù)測(cè)將取決于中國(guó)煤基甲醇生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。世界甲醇生產(chǎn)格局的變化帶來了消費(fèi)格局的重大變化,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)如美國(guó)、西歐、日本等已由過去的甲醇自產(chǎn)自給轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕M(jìn)口國(guó),而拉丁美洲、東歐(俄羅斯)、中東及非洲卻成為甲醇主要出口國(guó)。未來國(guó)際甲醇市場(chǎng)的主要不利因素為國(guó)際上甲醇新建裝置大量涌現(xiàn),產(chǎn)能增長(zhǎng)速度過快,今后5年中投產(chǎn)的甲醇產(chǎn)能將超過1800萬噸,這些新增產(chǎn)能主要分布于南美、遠(yuǎn)東和澳大利亞。產(chǎn)能增長(zhǎng)過快會(huì)對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)造成一定沖擊,使市場(chǎng)價(jià)格產(chǎn)生波動(dòng)?？偟膩砜?未來甲醇的需求增長(zhǎng)為每年500萬噸,而未來新增的產(chǎn)能還不會(huì)在短期內(nèi)造成供需失衡的局面,加之甲醇生產(chǎn)成本不斷提高,未來甲醇市場(chǎng)價(jià)格會(huì)保持穩(wěn)步上升的局面。2.2國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)消費(fèi)情況,國(guó)內(nèi)共有甲醇生產(chǎn)企業(yè)180多家,產(chǎn)能超過2070萬噸/年,產(chǎn)量為1126.3萬噸,同比增長(zhǎng)6.4%。甲醇進(jìn)口量為143.4萬噸,同比增長(zhǎng)69.7%;出口量36.8萬噸,同比下降34.6%;凈進(jìn)口量106.6萬噸;表觀消費(fèi)量為1232.9萬噸,同比上升11.6%。至的8年間,中國(guó)甲醇產(chǎn)能年均增長(zhǎng)率達(dá)到25%,表觀消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率也達(dá)到18%。當(dāng)前,中國(guó)甲醇消費(fèi)主要集中在甲醛、醋酸、醇醚等領(lǐng)域。2.3國(guó)內(nèi)甲醇工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2.3.1國(guó)內(nèi)甲醇原料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀中國(guó)甲醇生產(chǎn)主要以煤為原料,其次是天然氣和焦?fàn)t煤氣。截至底,國(guó)內(nèi)煤制甲醇企業(yè)共有140多家,產(chǎn)能合計(jì)約1270萬噸/年,占總產(chǎn)能的61%;天然氣制甲醇的企業(yè)為23家,產(chǎn)能合計(jì)600萬噸/年,占29%;焦?fàn)t煤氣制甲醇的企業(yè)約有13家,產(chǎn)能合計(jì)為200萬噸/年,占10%。2.3.2發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)中國(guó)”富煤少油缺氣”,原油和天然氣均不同程度的依賴進(jìn)口。因此,發(fā)展天然氣化工產(chǎn)業(yè),在原料供應(yīng)保障程度、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力等方面均不如煤化工產(chǎn)業(yè)。根據(jù)石化協(xié)會(huì)掌握的資料,國(guó)內(nèi)能夠于底前投產(chǎn)的甲醇擬在建項(xiàng)目共有24個(gè),產(chǎn)能約820萬噸/年,其中以煤為原料的產(chǎn)能占總產(chǎn)能的68%,以天然氣為原料的產(chǎn)能占20%,以焦?fàn)t煤氣為原料的產(chǎn)能占12%。預(yù)計(jì)到,國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能將達(dá)到2890萬噸/年,其中以煤為原料的產(chǎn)能占總產(chǎn)能的63%,天然氣產(chǎn)能占27%,焦?fàn)t煤氣為原料的產(chǎn)能占10%。2.3.3國(guó)內(nèi)甲醇企業(yè)布局現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2.3.3.1國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能布局現(xiàn)狀,國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能最大的省份是山東,產(chǎn)能超過300萬噸/年,約占全國(guó)甲醇總產(chǎn)能的15%;其次是河南和內(nèi)蒙古,產(chǎn)能分別為300萬噸/年和240萬噸/年。另外,河北、陜西、山西等省份的甲醇產(chǎn)能也都超過了100萬噸/年,四川省的甲醇產(chǎn)能也接近100萬噸/年。2.3.3.2國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能布局發(fā)展趨勢(shì)如前文所述,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能將達(dá)到2890萬噸/年。屆時(shí),國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能超過100萬噸/年的地區(qū)將達(dá)到10個(gè),其中河南和內(nèi)蒙古將成為甲醇生產(chǎn)企業(yè)最為集中的地區(qū),甲醇產(chǎn)能將分別達(dá)到416萬噸/年和405萬噸/年。由此可見,向資源地集中將成為中國(guó)甲醇產(chǎn)能布局的主導(dǎo)趨勢(shì)。內(nèi)蒙古、河南、山西、陜西、重慶等地憑借其資源優(yōu)勢(shì),將成為甲醇生產(chǎn)企業(yè)最為青睞的地區(qū);山東、河北等傳統(tǒng)的甲醇生產(chǎn)大省,受資源總量和環(huán)境容量的制約,產(chǎn)能擴(kuò)張速度將有所放緩。2.3.3.3下游行業(yè)需求分布現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)(1)、二甲醚行業(yè)當(dāng)前,二甲醚的主要用途是替代液化石油氣用作民用燃?xì)?其消費(fèi)主要集中在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)、人口密度較高的沿海地區(qū)。同甲醇類似,二甲醚也不適宜大規(guī)模長(zhǎng)途運(yùn)輸,其生產(chǎn)裝置大多建設(shè)在消費(fèi)地及其周邊地區(qū)。預(yù)計(jì)到,國(guó)內(nèi)二甲醚總產(chǎn)能將達(dá)到850萬噸/年,其中需要外購甲醇的產(chǎn)能約為700萬噸/年,大多集中在江蘇、河北、廣東、河南等地區(qū);而自身配套有甲醇裝置的二甲醚產(chǎn)能則集中在內(nèi)蒙古等地區(qū)。(2)、醋酸行業(yè),中國(guó)羰基法醋酸產(chǎn)能約為400萬噸/年,主要分布在江蘇、上海、山東、云貴等地區(qū)。預(yù)計(jì)到底,國(guó)內(nèi)羰基合成法醋酸產(chǎn)能將達(dá)到560萬噸/年,產(chǎn)能將主要集中在江蘇、山東、上海等沿海地區(qū)。其中,江蘇將占到全國(guó)產(chǎn)能的47%,山東和上海分別占到14%和11%。2.4甲醇消費(fèi)市場(chǎng)